Norbert Pfeifer

Wiener Zeitung: Herr Professor Pfeifer, worin liegt die Bedeutung der Photogrammetrie? Der Laie denkt dabei sofort an "Photographie" - besteht da ein Zusammenhang? Norbert Pfeifer: Bei der Photogrammetrie handelt es sich tatsächlich um eine Messtechnik, die aus Photos geometrische und andere Daten ableitet. Diese neue Bildmessung, basierend auf der Erfindung der Photographie, hat sich in Österreich relativ früh entwickelt. Bereits Mitte der 1880er Jahre wurden an der Marineschule in Pola erste photogrammetrische Arbeiten veröffentlicht. Und der altösterreichische Geodät Eduard Dolezal, übrigens im selben Jahr, 1862, geboren wie Arthur Schnitzler - allerdings nicht in Wien, sondern in Mährisch-Budwitz bei Znaim -, war insofern ein Visionär, als er schon 1908 voraussah, wofür man die Photogrammetrie in Zukunft einsetzen würde: für topographische Geländeaufnahmen im Gebirge, zur Erhaltung von Baudenkmälern, in der Archäologie und Astronomie. Heute freilich kommt ein wichtiger Bereich dazu - und zwar Umwelt- und Katastropheneinsätze. Eben wurde eine umfangreiche Broschüre beim "United Nations Office for Outer Space Affairs" publiziert, in der Photogrammetrie und Fernerkundung eine wesentliche Rolle spielen. Es wird darin anhand von Beispielen erläutert, wie die Geoinformationstechnologie - die Photogrammetrie ist ein Teil davon - sich nützlich erweist, wenn Erdbeben, Flutwellen oder Waldbrände eine Spur der Zerstörung ziehen.

Inwiefern kann die Photogrammetrie bei einem Katastropheneinsatz helfen?

Man geht davon aus, dass es ein 72-Stunden-Zeitfenster gibt, in dem man, von Katastropheneintritt ab gerechnet, Menschenleben retten kann. So ist es etwa für die Entsendung von Hilfsmannschaften sehr wichtig, zu wissen, wie das Gelände in dem betroffenen Gebiet beschaffen ist. Wo gibt es Wasser? Ist das Gelände eben, behindern Sümpfe die Helfer? Oft ist das Terrain nach einer Katastrophe zu zerstört, um am Landweg vorzudringen. Dann ist man auf Informationen aus der Luft angewiesen. Gibt es Satellitenbilder, die aus einer Höhe von rund 600 Kilometern aufgenommen werden, kann man durch den Vergleich mit neu aufgenommenen Satellitenbildern Schlüsse über das Ausmaß einer Katastrophe ziehen. Doch ein Satellitenbild liefert im besten Fall eine Auflösung von einem halben Meter Genauigkeit. Man kann Objekte mit einem Durchmesser von einem bis eineinhalb Meter identifizieren. Verfügt man hingegen über Luftbilder, die aus einem bis fünf Kilometer über Grund fotografiert werden, so kann man Details sogar in der Größe von zehn bis zwanzig Zentimeter erkennen.

In Ihrer Wissenschaft geht es ja nicht um zweidimensionale Aufnahmen, sondern um die Visualisierung in der dritten Dimension. Wie soll man sich das als Laie vorstellen?

Das Ur-Modell ist das menschliche Auge. Die Augen stehen in einem festen Abstand zueinander, der für jeden Menschen individuell konstant ist; das Gehirn löst eine Dreiecksaufgabe, wenn es die Bilder vom linken und rechten Auge in 3D-Objekte verwandelt. Ähnlich ist die Photogrammetrie in ihren Anfängen vorgegangen: Man hat zwei Kameras in einem fixen Abstand zueinander positioniert, um dreidimensional zu betrachtende, virtuelle Raumbilder zu erhalten. Doch später standen umfangreiche Rechenaufgaben an, die heute der Computer erledigt. Luftbildkameras sind inzwischen Teil des digitalen Arbeitsflusses. Solche digitalen Luftbildkameras verfügen über eine große Helligkeitsempfindlichkeit. In Flugzeugen eingebaut, nehmen sie in einem streifenförmigen Modus Gebiete von einigen bis zu hundert Quadratkilometern auf.

Wenn man sich jedoch mit einer viel geringeren Genauigkeit zufrieden gibt, kann man auf einem einzigen Satellitenbild eine Fläche von etwa hundert Quadratkilometern auswerten. Das Verhältnis zwischen der Präzision einer Satelliten- und einer Luftbildkameraaufnahme liegt zwischen 1 zu 5 bis 1 zu 20!

Zur Zeit von Eduard Dolezal, einem der Väter der "vermessenen Bilder", war es nicht ungewöhnlich, dass Wissenschaft und Industrie eng kooperierten, österreichische Firmen Kameras und Auswertegeräte bauten. Dann folgte eine jahrzehntelange Ab-stinenzphase, was die Hardware anlangte. Gibt es jetzt wieder österreichische Produkte im Bereich der Geoinformation und Photogrammetrie?

Österreich ist auf diesem Sektor sogar weltweit Technologieführer. Das Schöne ist, dass es sich dabei um kleine Unternehmen mit Innovationspotential handelt. In Niederösterreich werden Laserscanner gebaut, eine Kamera aus Graz wird in Flugzeuge aus einem Werk mit Sitz in Wiener Neustadt eingebaut. Kürzlich hat Microsoft den steirischen Hersteller der Lufbildkameras gekauft, und aus diesen Kameradaten erstellt man nun "Virtual Earth", ein Gegenstück zu "Google Earth".

Das heißt, wenn ich als Anwender im Internet 3D-Straßenmodelle herunterlade oder Streckenberechnungen abrufe, beruhen diese Daten auf Luftbildern?

Es werden vom Satelliten, also aus dem Remote-Sensing , der Fernerkundung, zusätzliche Bilder eingesetzt. Und die Entwicklung geht weiter: Es gibt bereits Kameras, die Entfernungen in unterschiedlichen Farben wiedergeben. Der Bedarf an Geodaten steigt ständig und ist schwer zu befriedigen.

Wieviele Studenten haben Sie derzeit an Ihrem Institut?

Unser Studium der Vermessung und Geoinformation an der TU Wien hatte im vorigen Jahr 60 Anfänger, das war schon eine deutliche Steigerung gegenüber den Vorjahren.

Das ist aber eine geringe Zahl, verglichen mit jenen der juridischen Fakultät oder mit Studienrichtungen an der Wiener WU. Junge Menschen, die "Vermessung und Geoinformation" studieren, haben doch hervorragende Berufsaussichten - hat Ihre Fachrichtung also ein Imageproblem?

Bei uns gibt es ein sehr gutes Verhältnis zwischen Studierenden und Betreuern, nicht nur zahlenmäßig, sondern auch sozial. Wer technisch interessiert ist und sich nicht vor Mathematik fürchtet, wer einen Blick auf unsere Erde werfen will, vom Satellit bis hin zur Erkundung des Untergrundes, dem bieten wir eine ausgezeichnete Ausbildung auf internationalem Spitzenniveau. Ständig treffen Anfragen nach Absolventen von der Industrie und Angebote für Dissertationen aus dem In- und Ausland ein. Wahrscheinlich gibt es wirklich ein Image-Problem. Wir wären froh, wenn schon in den Schulen ausführlich über technische und naturwissenschaftliche Studienmöglichkeiten informiert würde.

Als Eduard Dolezal 1910 die Gesellschaft für Photogrammetrie (heute ISPRS, International Society for Photogrammetry and Remote Sensing) gründete, gab es noch keine modernen Kommunikationsmittel, daher war es wichtig, dass sich die Fachwelt regelmäßig zu Kongressen traf. Braucht man solche Gesellschaften im Zeitalter des Internet überhaupt noch?

Die Gesellschaft definiert sich heute als Nicht-Regierungsorganisation, die dem Wohle der Menschheit dienen möchte. Das klingt vielleicht etwas pathetisch, aber für die nachhaltige Entwicklung, für Umweltschutz, auch kulturhistorische Aufgaben - man denke daran, dass die von den Taliban zerstörten Statuen in Bamiyan (Afghanistan) photogrammetrisch rekonstruiert werden konnten - ist die Zusammenarbeit von Lehre, Forschung und Praxis unverzichtbar. Natürlich vermag die Erdbeobachtung kein Gebiet vor einer Naturkatastrophe zu schützen, aber das Monitoring großer Bereiche bietet die beste Möglichkeit, effiziente Linderung zu organisieren, wenn etwas passiert ist. Daten aus Luft-Bildern ergänzen sich sehr gut mit terrestrischen Erhebungen. Dabei sind sowohl das Airborne Laser Scanning , wo Entfernungen durch das Ausschicken eines Lichtstrahls und dessen Echo gemessen werden, als auch Daten aus Luftbildern geeignet, ein solches Monitoring durchzuführen. Man muss aber ehrlicherweise zugeben, dass viele Entwicklungen auf diesem Gebiet aus militärstrategischen Überlegungen von Großmächten vorangetrieben werden. Jede der beschriebenen Anwendungen kann natürlich genausogut für Spionagezwecke eingesetzt werden. . .

Bleiben wir bei Umwelt-Einsätzen. Besonders gute Ergebnisse können mit Airborne-, also mit in Flugzeugen montierten Laserscannern ja in Waldgebieten erzielt werden. Wo liegt der Vorteil dieser Methode?

Wenn man von oben auf eine bewaldete Fläche schaut, sieht man vorerst nur Baumkronen. Der Laserscanner schickt Impulse aus, man kann schließlich eine Struktur gewinnen, welche die Gipfel, auf einer tieferen Ebene die Baum-Mittelteile und die Bodenstruktur wiedergibt. Eine solche Baumdetektion wurde beispielsweise im Schlosspark von Schönbrunn durchgeführt: Das gesamte Areal wurde mittels Airborne Laserscanning erfasst, und als Ergebnis erhielt man unter anderem sämtliche Baumhöhen und -kronendurchmesser.

Zur Person

Nobert Pfeifer, geboren 1971 in Wien, Studium des Vermessungswesens an der TU Wien, PostDoc in Photogrammetry an der Delft University of Technology (Niederlande), Senior Researcher bei alp-S, Center for Natural Hazard Management, Innsbruck. Seit 2006 Ordentlicher Universitätsprofessor für Photogrammetrie an der Technischen Universität Wien.

Von 5. bis 7. 7. 2010 findet an der TU Wien anlässlich "100 Jahre Gesellschaft für Photogrammetrie und Fernerkundung" ein Symposion statt.

www.isprs100vienna.org/

Michaela Schlögl, geboren 1960, lebt als freie Journalistin und Buchautorin in Wien.